JPH0969621A - 固体撮像素子 - Google Patents
固体撮像素子Info
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- JPH0969621A JPH0969621A JP7224858A JP22485895A JPH0969621A JP H0969621 A JPH0969621 A JP H0969621A JP 7224858 A JP7224858 A JP 7224858A JP 22485895 A JP22485895 A JP 22485895A JP H0969621 A JPH0969621 A JP H0969621A
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F30/00—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors
- H10F30/20—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors
- H10F30/21—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors the devices being sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
- H10F30/28—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors the devices being sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation the devices being characterised by field-effect operation, e.g. junction field-effect phototransistors
- H10F30/2823—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors the devices being sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation the devices being characterised by field-effect operation, e.g. junction field-effect phototransistors the devices being conductor-insulator-semiconductor devices, e.g. diodes or charge-coupled devices [CCD]
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D44/00—Charge transfer devices
- H10D44/40—Charge-coupled devices [CCD]
- H10D44/45—Charge-coupled devices [CCD] having field effect produced by insulated gate electrodes
- H10D44/454—Output structures
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/10—Integrated devices
- H10F39/12—Image sensors
- H10F39/15—Charge-coupled device [CCD] image sensors
- H10F39/151—Geometry or disposition of pixel elements, address lines or gate electrodes
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 スミア特性を改善した固体撮像素子の提供が
望まれている。 【解決手段】 基体２の表層部に配列された光電変換を
行う受光部３と、受光部３の一方の側に設けられた読み
出しゲート５と、受光部３の他方の側に設けられたチャ
ネルストップ８と、読み出しゲート５およびチャネルス
トップ８の、受光部３と反対の側にそれぞれ設けられた
垂直転送レジスタ７と、垂直転送レジスタ７の略直上位
置に設けられた転送電極１０と、転送電極１０の上にこ
れを覆い、かつ受光部３の直上位置の少なくとも一部を
開口した状態で設けられた遮光膜２１とを備えた固体撮
像素子２０である。読み出しゲート５の幅Ｗ3 がチャネ
ルストップ８の幅Ｗ4 より広く形成されている。遮光膜
２１の張り出し部２１ｂの、読み出しゲート５側の張り
出し幅Ｗ5 が、チャネルストップ８側の張り出し幅Ｗ 6
より狭く形成されている。
望まれている。 【解決手段】 基体２の表層部に配列された光電変換を
行う受光部３と、受光部３の一方の側に設けられた読み
出しゲート５と、受光部３の他方の側に設けられたチャ
ネルストップ８と、読み出しゲート５およびチャネルス
トップ８の、受光部３と反対の側にそれぞれ設けられた
垂直転送レジスタ７と、垂直転送レジスタ７の略直上位
置に設けられた転送電極１０と、転送電極１０の上にこ
れを覆い、かつ受光部３の直上位置の少なくとも一部を
開口した状態で設けられた遮光膜２１とを備えた固体撮
像素子２０である。読み出しゲート５の幅Ｗ3 がチャネ
ルストップ８の幅Ｗ4 より広く形成されている。遮光膜
２１の張り出し部２１ｂの、読み出しゲート５側の張り
出し幅Ｗ5 が、チャネルストップ８側の張り出し幅Ｗ 6
より狭く形成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光電変換をなす受
光部を有した固体撮像素子に係り、詳しくはスミア特性
を改善した固体撮像素子に関する。
光部を有した固体撮像素子に係り、詳しくはスミア特性
を改善した固体撮像素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＣＣＤ（Charge-Coupled Device ）型の
固体撮像素子として、従来、図３（ａ）、（ｂ）に示す
構造のものが知られている。図３（ａ）、（ｂ）におい
て符号１は固体撮像素子であり、この固体撮像素子１
は、図３（ａ）に示すようにシリコン基板２の表層部に
オーバーフローバリア（図示略）を形成し、これの上に
受光部３…を配列形成し、さらにこれら受光部３の上に
ホール蓄積部４を形成したものである。受光部３の一方
の側方には読み出しゲート５、Ｐウェル６がこの順に配
設され、さらにＰウェル６の上には垂直転送レジスタ７
が配設されている。また、受光部３の他方の側方にはチ
ャネルストップ８が配設され、該チャネルストップ８の
側方には別のＰウェル６、垂直転送レジスタ７が配設さ
れ、さらにこれらＰウェル６、垂直転送レジスタ７の側
方には読み出しゲート（図示略）、受光部（図示略）が
順次配設されている。
固体撮像素子として、従来、図３（ａ）、（ｂ）に示す
構造のものが知られている。図３（ａ）、（ｂ）におい
て符号１は固体撮像素子であり、この固体撮像素子１
は、図３（ａ）に示すようにシリコン基板２の表層部に
オーバーフローバリア（図示略）を形成し、これの上に
受光部３…を配列形成し、さらにこれら受光部３の上に
ホール蓄積部４を形成したものである。受光部３の一方
の側方には読み出しゲート５、Ｐウェル６がこの順に配
設され、さらにＰウェル６の上には垂直転送レジスタ７
が配設されている。また、受光部３の他方の側方にはチ
ャネルストップ８が配設され、該チャネルストップ８の
側方には別のＰウェル６、垂直転送レジスタ７が配設さ
れ、さらにこれらＰウェル６、垂直転送レジスタ７の側
方には読み出しゲート（図示略）、受光部（図示略）が
順次配設されている。
【０００３】シリコン基板２の表面にはＳｉＯ2 からな
る絶縁膜９が形成され、この絶縁膜９の上には、前記垂
直転送レジスタ６、およびその両側に配設された読み出
しゲート５、チャネルストップ８の直上位置をほぼ覆っ
て転送電極１０が形成されている。前記絶縁膜９上に
は、転送電極１０を覆った状態で絶縁膜１１が形成され
ている。この絶縁膜１１上には、前記転送電極１０を覆
いかつ前記受光部３の直上位置の一部を開口した状態で
遮光膜１２が形成されている。この遮光膜１２は、転送
電極１０の上面および側面を覆う絶縁膜１１の直上部分
１２ａと、絶縁膜１１の段差面１１ａから受光部３上に
延びる張り出し部１２ｂとからなっており、図３（ｂ）
に示すように隣合う遮光膜１２の張り出し部１２ｂ、１
２ｂ間に受光のための開口部１３を形成している。ま
た、シリコン基板２上には、図３（ａ）に示すように該
遮光膜１２等を覆って透明材料からなるパッシベーショ
ン層１４が形成されている。
る絶縁膜９が形成され、この絶縁膜９の上には、前記垂
直転送レジスタ６、およびその両側に配設された読み出
しゲート５、チャネルストップ８の直上位置をほぼ覆っ
て転送電極１０が形成されている。前記絶縁膜９上に
は、転送電極１０を覆った状態で絶縁膜１１が形成され
ている。この絶縁膜１１上には、前記転送電極１０を覆
いかつ前記受光部３の直上位置の一部を開口した状態で
遮光膜１２が形成されている。この遮光膜１２は、転送
電極１０の上面および側面を覆う絶縁膜１１の直上部分
１２ａと、絶縁膜１１の段差面１１ａから受光部３上に
延びる張り出し部１２ｂとからなっており、図３（ｂ）
に示すように隣合う遮光膜１２の張り出し部１２ｂ、１
２ｂ間に受光のための開口部１３を形成している。ま
た、シリコン基板２上には、図３（ａ）に示すように該
遮光膜１２等を覆って透明材料からなるパッシベーショ
ン層１４が形成されている。
【０００４】そして、このような構成により固体撮像素
子１は、パッシベーション層１４を透過してきた入射光
を受光部３で受け、光電変換を行って電荷とする。する
と、得られた電荷は読み出しゲート５を経て垂直転送レ
ジスタ７に送られ、さらに転送電極１０の駆動によって
垂直転送レジスタ７中を移動し、水平転送部（図示略）
を経て信号として出力される。
子１は、パッシベーション層１４を透過してきた入射光
を受光部３で受け、光電変換を行って電荷とする。する
と、得られた電荷は読み出しゲート５を経て垂直転送レ
ジスタ７に送られ、さらに転送電極１０の駆動によって
垂直転送レジスタ７中を移動し、水平転送部（図示略）
を経て信号として出力される。
【０００５】ところで、このような固体撮像素子１で
は、搭載される光学カメラのレンズの絞り値などによっ
て該固体撮像素子１に光が斜めに入射し、この入射光が
図３（ａ）中矢印で示すようにシリコン基板２表面と遮
光膜１２との間に入る場合がある。このような場合、こ
の入射光のうちシリコン基板２と絶縁膜９との界面で反
射して遮光膜１２の張り出し部１２ｂ下面に当たる成分
が、遮光膜１２下面とシリコン基板２表面との間で多重
反射を繰り返して垂直転送レジスタ７に直接入り込み、
光電変換によって電子を発生し、これによりスミアを発
生させる。なお、図３（ａ）中では矢印を読み出しゲー
ト５側についてのみ示したが、チャネルストップ８側に
ついても同様の機構によってスミアが発生する。
は、搭載される光学カメラのレンズの絞り値などによっ
て該固体撮像素子１に光が斜めに入射し、この入射光が
図３（ａ）中矢印で示すようにシリコン基板２表面と遮
光膜１２との間に入る場合がある。このような場合、こ
の入射光のうちシリコン基板２と絶縁膜９との界面で反
射して遮光膜１２の張り出し部１２ｂ下面に当たる成分
が、遮光膜１２下面とシリコン基板２表面との間で多重
反射を繰り返して垂直転送レジスタ７に直接入り込み、
光電変換によって電子を発生し、これによりスミアを発
生させる。なお、図３（ａ）中では矢印を読み出しゲー
ト５側についてのみ示したが、チャネルストップ８側に
ついても同様の機構によってスミアが発生する。
【０００６】このようにして発生したスミアは、特に高
輝度被写体を撮像したい場合、モニター画面上で上下に
尾を引くように見えるので好ましくなく、したがってそ
の低減化が望まれている。スミアの低減方法としては、
従来、例えば図３（ａ）、（ｂ）に示した遮光膜１２の
張り出し部１２ｂの張り出し幅Ｗ1 、Ｗ2 を広くした
り、読み出しゲート５の幅Ｗ3 やチャネルストップ８の
幅Ｗ4 を広くすることにより、遮光膜１２の開口部１３
周縁から垂直転送レジスタ７までの距離を長くするとい
った方法が知られている。
輝度被写体を撮像したい場合、モニター画面上で上下に
尾を引くように見えるので好ましくなく、したがってそ
の低減化が望まれている。スミアの低減方法としては、
従来、例えば図３（ａ）、（ｂ）に示した遮光膜１２の
張り出し部１２ｂの張り出し幅Ｗ1 、Ｗ2 を広くした
り、読み出しゲート５の幅Ｗ3 やチャネルストップ８の
幅Ｗ4 を広くすることにより、遮光膜１２の開口部１３
周縁から垂直転送レジスタ７までの距離を長くするとい
った方法が知られている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図３に示し
たもののごとく従来の固体撮像素子では、通常、読み出
しゲート５側の張り出し部１２ｂの張り出し幅Ｗ1 とチ
ャネルストップ８側の張り出し部１２ｂの張り出し幅Ｗ
2 とを同一にし、一方で読み出しゲート５の幅Ｗ 3 とチ
ャネルストップ８の幅Ｗ4 とを読み出しゲートの幅Ｗ3
がチャネルストップ８の幅Ｗ4 より広くなるよう異なら
せている。これは、高画素化に伴う画素サイズの縮小に
より、それぞれの幅を最小限に抑えた結果であり、読み
出しゲート５およびチャネルストップ８の幅を決める要
素が異なるからである。
たもののごとく従来の固体撮像素子では、通常、読み出
しゲート５側の張り出し部１２ｂの張り出し幅Ｗ1 とチ
ャネルストップ８側の張り出し部１２ｂの張り出し幅Ｗ
2 とを同一にし、一方で読み出しゲート５の幅Ｗ 3 とチ
ャネルストップ８の幅Ｗ4 とを読み出しゲートの幅Ｗ3
がチャネルストップ８の幅Ｗ4 より広くなるよう異なら
せている。これは、高画素化に伴う画素サイズの縮小に
より、それぞれの幅を最小限に抑えた結果であり、読み
出しゲート５およびチャネルストップ８の幅を決める要
素が異なるからである。
【０００８】すなわち、固体撮像素子においてそのユニ
ットセルは、高画素化に伴う画素サイズの縮小の際にセ
ンサの開口率を向上させるため、読み出しゲート５、垂
直転送レジスタ７、チャネルストップ８の幅（面積）を
できる限り縮小する必要がある。垂直転送レジスタ７の
面積については、必要とされる取扱い電荷量により決定
され、またチャネルストップ８については、ホトリソグ
ラフィ限界程度にまでその幅を狭くすることが可能であ
る。しかし、読み出しゲート５については、ブルーミン
グ（過大な光に対して、受光部の信号電荷が過剰とな
り、周辺の画素に溢れだす現象）が生じない程度の幅が
必要なため、チャネルストップ８の幅よりも広くしなけ
ればならないのである。
ットセルは、高画素化に伴う画素サイズの縮小の際にセ
ンサの開口率を向上させるため、読み出しゲート５、垂
直転送レジスタ７、チャネルストップ８の幅（面積）を
できる限り縮小する必要がある。垂直転送レジスタ７の
面積については、必要とされる取扱い電荷量により決定
され、またチャネルストップ８については、ホトリソグ
ラフィ限界程度にまでその幅を狭くすることが可能であ
る。しかし、読み出しゲート５については、ブルーミン
グ（過大な光に対して、受光部の信号電荷が過剰とな
り、周辺の画素に溢れだす現象）が生じない程度の幅が
必要なため、チャネルストップ８の幅よりも広くしなけ
ればならないのである。
【０００９】また、遮光膜１２の張り出し部１２ｂの張
り出し幅については、チャネルストップ側と読み出しゲ
ート側とで同じにするのが普通である。これは、読み出
しゲート５側とチャネルストップ８側とのスミア成分の
バランスを取るためには、遮光膜１２の張り出し部１２
ｂの張り出し幅を同じにする必要があると考えられてい
るからである。なぜなら、張り出し部１２ｂの張り出し
幅が不十分であると、該張り出し幅そのものでスミアが
律速されることが多いからである。
り出し幅については、チャネルストップ側と読み出しゲ
ート側とで同じにするのが普通である。これは、読み出
しゲート５側とチャネルストップ８側とのスミア成分の
バランスを取るためには、遮光膜１２の張り出し部１２
ｂの張り出し幅を同じにする必要があると考えられてい
るからである。なぜなら、張り出し部１２ｂの張り出し
幅が不十分であると、該張り出し幅そのものでスミアが
律速されることが多いからである。
【００１０】しかしながら、画素サイズによっても異な
るものの、スミアは張り出し部１２ｂの張り出し幅だけ
でなく、開口部１３の周縁から垂直転送レジスタ７まで
の距離（読み出しゲート５の幅、およびチャネルストッ
プ８の幅）にも影響され、距離が長い程レベルが小さく
なる。この結果、開口部１３周縁から垂直転送レジスタ
７までの距離が短いチャネルストップ８側では、スミア
が律速されることとなってしまうのである。
るものの、スミアは張り出し部１２ｂの張り出し幅だけ
でなく、開口部１３の周縁から垂直転送レジスタ７まで
の距離（読み出しゲート５の幅、およびチャネルストッ
プ８の幅）にも影響され、距離が長い程レベルが小さく
なる。この結果、開口部１３周縁から垂直転送レジスタ
７までの距離が短いチャネルストップ８側では、スミア
が律速されることとなってしまうのである。
【００１１】しかして、感度を優先するデバイスの場合
には、前記のような設計もやむを得ないものの、スミア
の低減化を優先するデバイスの場合には、当然好ましく
ないものとなってしまうのである。本発明は前記事情に
鑑みてなされたもので、その目的とするところは、スミ
ア特性を改善した固体撮像素子を提供することにある。
には、前記のような設計もやむを得ないものの、スミア
の低減化を優先するデバイスの場合には、当然好ましく
ないものとなってしまうのである。本発明は前記事情に
鑑みてなされたもので、その目的とするところは、スミ
ア特性を改善した固体撮像素子を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明における請求項１
記載の固体撮像素子では、基体の表層部に配列された光
電変換を行う受光部と、該受光部の列方向に沿ってその
一方の側に設けられた読み出しゲートと、該受光部の列
方向に沿ってその他方の側に設けられたチャネルストッ
プと、前記読み出しゲートおよびチャネルストップの、
前記受光部と反対の側にそれぞれ設けられた垂直転送レ
ジスタと、前記基体上の、前記垂直転送レジスタの略直
上位置に設けられた転送電極と、該転送電極の上にこれ
を覆い、かつ前記受光部の直上位置の少なくとも一部を
開口した状態で設けられた遮光膜とを備えてなり、前記
読み出しゲートの幅が前記チャネルストップの幅より広
く形成され、前記遮光膜における、前記受光部の直上位
置にまで延びて形成された張り出し部の読み出しゲート
側の張り出し幅が、該張り出し部のチャネルストップ側
の張り出し幅より狭く形成されてなることを前記課題の
解決手段とした。
記載の固体撮像素子では、基体の表層部に配列された光
電変換を行う受光部と、該受光部の列方向に沿ってその
一方の側に設けられた読み出しゲートと、該受光部の列
方向に沿ってその他方の側に設けられたチャネルストッ
プと、前記読み出しゲートおよびチャネルストップの、
前記受光部と反対の側にそれぞれ設けられた垂直転送レ
ジスタと、前記基体上の、前記垂直転送レジスタの略直
上位置に設けられた転送電極と、該転送電極の上にこれ
を覆い、かつ前記受光部の直上位置の少なくとも一部を
開口した状態で設けられた遮光膜とを備えてなり、前記
読み出しゲートの幅が前記チャネルストップの幅より広
く形成され、前記遮光膜における、前記受光部の直上位
置にまで延びて形成された張り出し部の読み出しゲート
側の張り出し幅が、該張り出し部のチャネルストップ側
の張り出し幅より狭く形成されてなることを前記課題の
解決手段とした。
【００１３】請求項２記載の固体撮像素子では、基体の
表層部に配列された光電変換を行う受光部と、該受光部
の列方向に沿ってその一方の側に設けられた読み出しゲ
ートと、該受光部の列方向に沿ってその他方の側に設け
られたチャネルストップと、前記読み出しゲートおよび
チャネルストップの、前記受光部と反対の側にそれぞれ
設けられた垂直転送レジスタと、前記基体上の、前記垂
直転送レジスタの略直上位置に設けられた転送電極と、
該転送電極の上にこれを覆い、かつ前記受光部の直上位
置の少なくとも一部を開口した状態で設けられた遮光膜
とを備えてなり、前記読み出しゲートの幅が前記チャネ
ルストップの幅より狭く形成され、前記遮光膜におけ
る、前記受光部の直上位置にまで延びて形成された張り
出し部の読み出しゲート側の張り出し幅が、該張り出し
部のチャネルストップ側の張り出し幅より広く形成され
てなることを前記課題の解決手段とした。
表層部に配列された光電変換を行う受光部と、該受光部
の列方向に沿ってその一方の側に設けられた読み出しゲ
ートと、該受光部の列方向に沿ってその他方の側に設け
られたチャネルストップと、前記読み出しゲートおよび
チャネルストップの、前記受光部と反対の側にそれぞれ
設けられた垂直転送レジスタと、前記基体上の、前記垂
直転送レジスタの略直上位置に設けられた転送電極と、
該転送電極の上にこれを覆い、かつ前記受光部の直上位
置の少なくとも一部を開口した状態で設けられた遮光膜
とを備えてなり、前記読み出しゲートの幅が前記チャネ
ルストップの幅より狭く形成され、前記遮光膜におけ
る、前記受光部の直上位置にまで延びて形成された張り
出し部の読み出しゲート側の張り出し幅が、該張り出し
部のチャネルストップ側の張り出し幅より広く形成され
てなることを前記課題の解決手段とした。
【００１４】本発明における請求項１記載の固体撮像素
子によれば、読み出しゲートの幅がチャネルストップの
幅より広く形成され、遮光膜における、受光部の直上位
置にまで延びて形成された張り出し部の読み出しゲート
側の張り出し幅が、該張り出し部のチャネルストップ側
の張り出し幅より狭く形成されてなるので、読み出しゲ
ート側とチャネルストップ側とで、その遮光膜の張り出
し部間に形成されて受光部への光の入射を可能にする開
口部の周縁から、読み出しゲートおよびチャネルストッ
プのそれぞれの側の垂直転送レジスタまでの距離が大き
く異なることがなくなり、したがって読み出しゲート側
とチャネルストップ側とでスミア特性のバランスが取
れ、これにより固体撮像素子全体でのスミア特性が向上
する。
子によれば、読み出しゲートの幅がチャネルストップの
幅より広く形成され、遮光膜における、受光部の直上位
置にまで延びて形成された張り出し部の読み出しゲート
側の張り出し幅が、該張り出し部のチャネルストップ側
の張り出し幅より狭く形成されてなるので、読み出しゲ
ート側とチャネルストップ側とで、その遮光膜の張り出
し部間に形成されて受光部への光の入射を可能にする開
口部の周縁から、読み出しゲートおよびチャネルストッ
プのそれぞれの側の垂直転送レジスタまでの距離が大き
く異なることがなくなり、したがって読み出しゲート側
とチャネルストップ側とでスミア特性のバランスが取
れ、これにより固体撮像素子全体でのスミア特性が向上
する。
【００１５】請求項２記載の固体撮像素子によれば、読
み出しゲートの幅がチャネルストップの幅より狭く形成
され、遮光膜における、受光部の直上位置にまで延びて
形成された張り出し部の読み出しゲート側の張り出し幅
が、該張り出し部のチャネルストップ側の張り出し幅よ
り広く形成されてなるので、請求項１記載の固体撮像素
子の場合と同様に、読み出しゲート側とチャネルストッ
プ側とで、その遮光膜の張り出し部間に形成された開口
部の周縁から、読み出しゲートおよびチャネルストップ
のそれぞれの側の垂直転送レジスタまでの距離が大きく
異なることがなくなり、したがって読み出しゲート側と
チャネルストップ側とでスミア特性のバランスが取れ、
これにより固体撮像素子全体でのスミア特性が向上す
る。
み出しゲートの幅がチャネルストップの幅より狭く形成
され、遮光膜における、受光部の直上位置にまで延びて
形成された張り出し部の読み出しゲート側の張り出し幅
が、該張り出し部のチャネルストップ側の張り出し幅よ
り広く形成されてなるので、請求項１記載の固体撮像素
子の場合と同様に、読み出しゲート側とチャネルストッ
プ側とで、その遮光膜の張り出し部間に形成された開口
部の周縁から、読み出しゲートおよびチャネルストップ
のそれぞれの側の垂直転送レジスタまでの距離が大きく
異なることがなくなり、したがって読み出しゲート側と
チャネルストップ側とでスミア特性のバランスが取れ、
これにより固体撮像素子全体でのスミア特性が向上す
る。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施形態例に
よって詳しく説明する。図１（ａ）、（ｂ）は本発明に
おける請求項１記載の固体撮像素子の一実施形態例を示
す図であり、図１（ａ）、（ｂ）において符号２０は固
体撮像素子である。なお、図１に示した撮像素子２０に
おいて図３（ａ）、（ｂ）に示した固体撮像素子１と同
一の構成要素については、同一の符号を付してその説明
を省略する。図１に示した撮像素子２０が図３（ａ）、
（ｂ）に示した固体撮像素子１と異なるところは、遮光
膜の張り出し部の張り出し幅についてである。
よって詳しく説明する。図１（ａ）、（ｂ）は本発明に
おける請求項１記載の固体撮像素子の一実施形態例を示
す図であり、図１（ａ）、（ｂ）において符号２０は固
体撮像素子である。なお、図１に示した撮像素子２０に
おいて図３（ａ）、（ｂ）に示した固体撮像素子１と同
一の構成要素については、同一の符号を付してその説明
を省略する。図１に示した撮像素子２０が図３（ａ）、
（ｂ）に示した固体撮像素子１と異なるところは、遮光
膜の張り出し部の張り出し幅についてである。
【００１７】すなわち、本実施形態例の固体撮像素子２
０では、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、Ａｌ等から
なる遮光膜２１における読み出しゲート５側の張り出し
部２１ｂの張り出し幅Ｗ5 を、チャネルストップ８側の
張り出し部２１ｂの張り出し幅Ｗ6 より狭く形成してい
る。また、読み出しゲート５およびチャネルストップ８
については、いずれもその幅Ｗ3 、Ｗ4 を従来と同一
に、すなわち読み出しゲート５の幅Ｗ3 がチャネルスト
ップ８の幅Ｗ4 より広く形成されている。
０では、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、Ａｌ等から
なる遮光膜２１における読み出しゲート５側の張り出し
部２１ｂの張り出し幅Ｗ5 を、チャネルストップ８側の
張り出し部２１ｂの張り出し幅Ｗ6 より狭く形成してい
る。また、読み出しゲート５およびチャネルストップ８
については、いずれもその幅Ｗ3 、Ｗ4 を従来と同一
に、すなわち読み出しゲート５の幅Ｗ3 がチャネルスト
ップ８の幅Ｗ4 より広く形成されている。
【００１８】したがって、このような構成により固体撮
像素子２０は、遮光膜２１の張り出し部２１ｂ、２１ｂ
間に形成された開口部２２（図１（ｂ）参照）の周縁か
ら垂直転送レジスタ７までの距離が、読み出しゲート５
側とチャネルストップ８側とで大きく異なることなくほ
ぼ同一になる。すなわち、Ｗ3 ＞Ｗ4 、Ｗ5 ＜Ｗ6 とし
たことにより、Ｗ3 ＋Ｗ5 ≒Ｗ4 ＋Ｗ6 となるのであ
る。ここで、読み出しゲート５側における転送電極１０
の側面と遮光膜２１の内側面との間の距離、およびチャ
ネルストップ８側における転送電極１０の側面と遮光膜
２１の内側面との間の距離については、図１（ａ）に示
すようにいずれも絶縁膜１１の厚さに相当していること
から、これらは同一とみなしている。よって、本実施形
態例の固体撮像素子２０にあっては、開口部２２周縁か
ら垂直転送レジスタ７までの距離が、読み出しゲート５
側とチャネルストップ８側とでほぼ同一になることか
ら、読み出しゲート５側とチャネルストップ８側とでス
ミア特性のバランスを取ることができ、これにより素子
全体のスミア特性を向上させることができる。
像素子２０は、遮光膜２１の張り出し部２１ｂ、２１ｂ
間に形成された開口部２２（図１（ｂ）参照）の周縁か
ら垂直転送レジスタ７までの距離が、読み出しゲート５
側とチャネルストップ８側とで大きく異なることなくほ
ぼ同一になる。すなわち、Ｗ3 ＞Ｗ4 、Ｗ5 ＜Ｗ6 とし
たことにより、Ｗ3 ＋Ｗ5 ≒Ｗ4 ＋Ｗ6 となるのであ
る。ここで、読み出しゲート５側における転送電極１０
の側面と遮光膜２１の内側面との間の距離、およびチャ
ネルストップ８側における転送電極１０の側面と遮光膜
２１の内側面との間の距離については、図１（ａ）に示
すようにいずれも絶縁膜１１の厚さに相当していること
から、これらは同一とみなしている。よって、本実施形
態例の固体撮像素子２０にあっては、開口部２２周縁か
ら垂直転送レジスタ７までの距離が、読み出しゲート５
側とチャネルストップ８側とでほぼ同一になることか
ら、読み出しゲート５側とチャネルストップ８側とでス
ミア特性のバランスを取ることができ、これにより素子
全体のスミア特性を向上させることができる。
【００１９】図２（ａ）、（ｂ）は本発明における請求
項２記載の固体撮像素子の一実施形態例を示す図であ
り、図２（ａ）、（ｂ）において符号３０は固体撮像素
子である。この固体撮像素子３０が図３（ａ）、（ｂ）
に示した固体撮像素子１と異なるところは、読み出しゲ
ートおよびチャネルストップの幅と、遮光膜の張り出し
部の張り出し幅についてである。
項２記載の固体撮像素子の一実施形態例を示す図であ
り、図２（ａ）、（ｂ）において符号３０は固体撮像素
子である。この固体撮像素子３０が図３（ａ）、（ｂ）
に示した固体撮像素子１と異なるところは、読み出しゲ
ートおよびチャネルストップの幅と、遮光膜の張り出し
部の張り出し幅についてである。
【００２０】すなわち、本実施形態例の固体撮像素子３
０では、図２（ａ）、（ｂ）に示すように読み出しゲー
ト３１およびチャネルストップ３２については、その幅
Ｗ7、Ｗ8 が、従来と異なり読み出しゲート３１の幅Ｗ
7 がチャネルストップ３２の幅Ｗ8 より狭く形成されて
いる。また、Ａｌ等からなる遮光膜３３における読み出
しゲート３１側の張り出し部３３ｂの張り出し幅Ｗ
9 は、チャネルストップ３２側の張り出し部３３ｂの張
り出し幅Ｗ10より広く形成されている。
０では、図２（ａ）、（ｂ）に示すように読み出しゲー
ト３１およびチャネルストップ３２については、その幅
Ｗ7、Ｗ8 が、従来と異なり読み出しゲート３１の幅Ｗ
7 がチャネルストップ３２の幅Ｗ8 より狭く形成されて
いる。また、Ａｌ等からなる遮光膜３３における読み出
しゲート３１側の張り出し部３３ｂの張り出し幅Ｗ
9 は、チャネルストップ３２側の張り出し部３３ｂの張
り出し幅Ｗ10より広く形成されている。
【００２１】したがって、このような構成により固体撮
像素子３０は、遮光膜３３の張り出し部３３ｂ、３３ｂ
間に形成された開口部３４（図２（ｂ）参照）の周縁か
ら垂直転送レジスタ７までの距離が、読み出しゲート３
１側とチャネルストップ３２側とで大きく異なることな
くほぼ同一になる。すなわち、Ｗ7 ＜Ｗ8 、Ｗ9 ＞Ｗ 10
としたことにより、Ｗ7 ＋Ｗ9 ≒Ｗ8 ＋Ｗ10となるので
ある。なお、読み出しゲート３１側における転送電極１
０の側面と遮光膜３３の内側面との間の距離、およびチ
ャネルストップ３２における転送電極１０の側面と遮光
膜３３の内側面との間の距離については、図２（ａ）に
示すようにいずれも絶縁膜１１の厚さに相当しているこ
とから、図１（ａ）に示した例と同様にこれらは同一と
みなしている。よって、本実施形態例の固体撮像素子３
０にあっても、開口部３４周縁から垂直転送レジスタ７
までの距離が、読み出しゲート３１側とチャネルストッ
プ３２側とでほぼ同一になることから、読み出しゲート
３１側とチャネルストップ３２側とでスミア特性のバラ
ンスを取ることができ、これにより素子全体のスミア特
性を向上させることができる。
像素子３０は、遮光膜３３の張り出し部３３ｂ、３３ｂ
間に形成された開口部３４（図２（ｂ）参照）の周縁か
ら垂直転送レジスタ７までの距離が、読み出しゲート３
１側とチャネルストップ３２側とで大きく異なることな
くほぼ同一になる。すなわち、Ｗ7 ＜Ｗ8 、Ｗ9 ＞Ｗ 10
としたことにより、Ｗ7 ＋Ｗ9 ≒Ｗ8 ＋Ｗ10となるので
ある。なお、読み出しゲート３１側における転送電極１
０の側面と遮光膜３３の内側面との間の距離、およびチ
ャネルストップ３２における転送電極１０の側面と遮光
膜３３の内側面との間の距離については、図２（ａ）に
示すようにいずれも絶縁膜１１の厚さに相当しているこ
とから、図１（ａ）に示した例と同様にこれらは同一と
みなしている。よって、本実施形態例の固体撮像素子３
０にあっても、開口部３４周縁から垂直転送レジスタ７
までの距離が、読み出しゲート３１側とチャネルストッ
プ３２側とでほぼ同一になることから、読み出しゲート
３１側とチャネルストップ３２側とでスミア特性のバラ
ンスを取ることができ、これにより素子全体のスミア特
性を向上させることができる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように本発明の固体撮像素
子は、読み出しゲート側とチャネルストップ側とで、そ
の遮光膜の張り出し部間に形成された開口部の周縁か
ら、それぞれの側の垂直転送レジスタまでの距離を大き
く異ならせることなく、ほぼ同一にしたものであるか
ら、読み出しゲート側とチャネルストップ側とでスミア
特性のバランスを取ることができ、これにより素子全体
でのスミア特性を改善して従来に比べスミア特性を大き
く向上させることができる。
子は、読み出しゲート側とチャネルストップ側とで、そ
の遮光膜の張り出し部間に形成された開口部の周縁か
ら、それぞれの側の垂直転送レジスタまでの距離を大き
く異ならせることなく、ほぼ同一にしたものであるか
ら、読み出しゲート側とチャネルストップ側とでスミア
特性のバランスを取ることができ、これにより素子全体
でのスミア特性を改善して従来に比べスミア特性を大き
く向上させることができる。
【図１】本発明の固体撮像素子の一実施形態例の概略構
成を示す図であり、（ａ）は要部側断面図、（ｂ）は
（ａ）のＢ−Ｂ線矢視したときの平断面の部分図であ
る。
成を示す図であり、（ａ）は要部側断面図、（ｂ）は
（ａ）のＢ−Ｂ線矢視したときの平断面の部分図であ
る。
【図２】本発明の固体撮像素子の他の実施形態例の概略
構成を示す図であり、（ａ）は要部側断面図、（ｂ）は
（ａ）のＢ−Ｂ線矢視したときの平断面の部分図であ
る。
構成を示す図であり、（ａ）は要部側断面図、（ｂ）は
（ａ）のＢ−Ｂ線矢視したときの平断面の部分図であ
る。
【図３】従来の固体撮像素子の一例の概略構成を示す図
であり、（ａ）は要部側断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−
Ｂ線矢視したときの平断面の部分図である。
であり、（ａ）は要部側断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−
Ｂ線矢視したときの平断面の部分図である。
２ シリコン基板（基体） ３ 受光部 ５、３１ 読み出しゲート ７ 垂直転送レジスタ ８、３２ チャネルストップ １０ 転送電極 ２０、３０ 固体撮像素子 ２１、３３ 遮光膜 ２１ｂ、３３ｂ 張り出し部 ２２、３４ 開口部
Claims (2)
- 【請求項１】 基体の表層部に配列された光電変換を行
う受光部と、 該受光部の列方向に沿ってその一方の側に設けられた読
み出しゲートと、 該受光部の列方向に沿ってその他方の側に設けられたチ
ャネルストップと、 前記読み出しゲートおよびチャネルストップの、前記受
光部と反対の側にそれぞれ設けられた垂直転送レジスタ
と、 前記基体上の、前記垂直転送レジスタの略直上位置に設
けられた転送電極と、 該転送電極の上にこれを覆い、かつ前記受光部の直上位
置の少なくとも一部を開口した状態で設けられた遮光膜
とを備えてなる固体撮像素子において、 前記読み出しゲートの幅が前記チャネルストップの幅よ
り広く形成され、 前記遮光膜における、前記受光部の直上位置にまで延び
て形成された張り出し部の読み出しゲート側の張り出し
幅が、該張り出し部のチャネルストップ側の張り出し幅
より狭く形成されてなることを特徴とする固体撮像素
子。 - 【請求項２】 基体の表層部に配列された光電変換を行
う受光部と、 該受光部の列方向に沿ってその一方の側に設けられた読
み出しゲートと、 該受光部の列方向に沿ってその他方の側に設けられたチ
ャネルストップと、 前記読み出しゲートおよびチャネルストップの、前記受
光部と反対の側にそれぞれ設けられた垂直転送レジスタ
と、 前記基体上の、前記垂直転送レジスタの略直上位置に設
けられた転送電極と、 該転送電極の上にこれを覆い、かつ前記受光部の直上位
置の少なくとも一部を開口した状態で設けられた遮光膜
とを備えてなる固体撮像素子において、 前記読み出しゲートの幅が前記チャネルストップの幅よ
り狭く形成され、 前記遮光膜における、前記受光部の直上位置にまで延び
て形成された張り出し部の読み出しゲート側の張り出し
幅が、該張り出し部のチャネルストップ側の張り出し幅
より広く形成されてなることを特徴とする固体撮像素
子。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22485895A JP3715353B2 (ja) | 1995-09-01 | 1995-09-01 | 固体撮像素子 |
| US08/704,105 US5744831A (en) | 1995-09-01 | 1996-08-28 | Solid-state image pick-up device |
| NL1003930A NL1003930C2 (nl) | 1995-09-01 | 1996-08-30 | Vaste stof beeldopname-element. |
| KR19960037478A KR970018642A (ja) | 1995-09-01 | 1996-08-31 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22485895A JP3715353B2 (ja) | 1995-09-01 | 1995-09-01 | 固体撮像素子 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003287435A Division JP2004006977A (ja) | 2003-08-06 | 2003-08-06 | 固体撮像素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0969621A true JPH0969621A (ja) | 1997-03-11 |
| JP3715353B2 JP3715353B2 (ja) | 2005-11-09 |
Family
ID=16820279
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22485895A Expired - Lifetime JP3715353B2 (ja) | 1995-09-01 | 1995-09-01 | 固体撮像素子 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5744831A (ja) |
| JP (1) | JP3715353B2 (ja) |
| KR (1) | KR970018642A (ja) |
| NL (1) | NL1003930C2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002217398A (ja) * | 2001-01-17 | 2002-08-02 | Sony Corp | Ｃｃｄ固体撮像素子 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100266656B1 (ko) * | 1998-01-09 | 2000-10-02 | 김영환 | 반도체 소자 및 그 제조방법 |
| JP3284986B2 (ja) * | 1998-12-04 | 2002-05-27 | 日本電気株式会社 | 光電変換素子およびそれを用いた固体撮像装置 |
| US6337495B1 (en) * | 1999-06-08 | 2002-01-08 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Solid-state image pickup device |
| JP4216976B2 (ja) * | 1999-12-06 | 2009-01-28 | 富士フイルム株式会社 | 固体撮像装置およびその製造方法 |
| JP4338298B2 (ja) * | 2000-10-04 | 2009-10-07 | 富士フイルム株式会社 | 電荷転送装置およびその駆動方法 |
| JP4049248B2 (ja) * | 2002-07-10 | 2008-02-20 | 富士フイルム株式会社 | 固体撮像装置 |
| JP4228887B2 (ja) * | 2003-04-02 | 2009-02-25 | ソニー株式会社 | 固体撮像素子およびその製造方法 |
| US9214433B2 (en) * | 2013-05-21 | 2015-12-15 | Xilinx, Inc. | Charge damage protection on an interposer for a stacked die assembly |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5928772A (ja) * | 1982-08-11 | 1984-02-15 | Sony Corp | 固体撮像装置の駆動方法 |
| EP0360595A3 (en) * | 1988-09-22 | 1990-05-09 | Matsushita Electronics Corporation | Solid state image sensor |
| JPH04111356A (ja) * | 1990-08-30 | 1992-04-13 | Nec Ic Microcomput Syst Ltd | Ｃｃｄ型固体撮像素子 |
| JP3097121B2 (ja) * | 1990-09-27 | 2000-10-10 | ソニー株式会社 | 電荷／電圧変換効率の測定方法 |
| JPH04286361A (ja) * | 1991-03-15 | 1992-10-12 | Sony Corp | 固体撮像装置 |
| KR930017195A (ko) * | 1992-01-23 | 1993-08-30 | 오가 노리오 | 고체촬상소자 및 그 제법 |
-
1995
- 1995-09-01 JP JP22485895A patent/JP3715353B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-08-28 US US08/704,105 patent/US5744831A/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-08-30 NL NL1003930A patent/NL1003930C2/nl not_active IP Right Cessation
- 1996-08-31 KR KR19960037478A patent/KR970018642A/ko not_active Ceased
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002217398A (ja) * | 2001-01-17 | 2002-08-02 | Sony Corp | Ｃｃｄ固体撮像素子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5744831A (en) | 1998-04-28 |
| NL1003930C2 (nl) | 1998-10-14 |
| NL1003930A1 (nl) | 1997-03-04 |
| KR970018642A (ja) | 1997-04-30 |
| JP3715353B2 (ja) | 2005-11-09 |
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